로봇 산업에서 모터 감속기의 역할과 종류별 특징, 시장 성장의 주요인은?

2024-02-08
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로봇 산업은 지난 몇 년 동안 눈부신 성장을 이루었으며 이러한 성장의 핵심 중 하나가 바로 모터 감속기 기술입니다. 감속기는 모터가 생성하는 높은 회전 속도를 줄여주며 이를 통해 로봇의 움직임을 정밀하게 제어하고 필요한 토크를 제공합니다. 이는 로봇이 다양한 작업을 정확하고 효율적으로 수행할 수 있게 하는 결정적인 역할을 합니다.




1. 시장 규모 및 성장률



국내 감속기 시장 규모는 비교적 작은 편에 속합니다. 하지만 로봇 산업의 지속적인 성장과 함께 국내 감속기 시장 역시 성장할 잠재력을 가지고 있습니다. 현재는 일본과 같은 해외 기업들에 대한 의존도가 높지만, 국내 기업들의 기술 개발과 국산화 노력이 진행되고 있습니다. 이는 국내 감속기 시장의 성장과 동시에 국내 로봇 산업의 경쟁력 강화에도 기여할 것입니다.


산업용 로봇은 작동 방식, 관절 형태, 작업 범위에 따라 다양하게 분류됩니다. 관절형 로봇은 다수의 회전식 조인트로 구성되어 있으며 직교좌표형 로봇은 XYZ 축에서 직선 이동을 합니다. SCARA 로봇은 빠른 속도로 작업하는 데 적합하고, 원통형 로봇은 원통형 범위에서 작업을 수행합니다. 


극형 로봇은 원형 범위에서 병렬형 로봇은 다수의 로봇 암이 고정된 플랫폼에 연결되어 높은 속도와 정밀도로 작업합니다. 특히 협동 로봇은 로봇과 인간이 함께 작업할 수 있도록 설계되었으며 작업장 내의 안전을 고려한 설계가 특징입니다. 이러한 다양한 유형의 로봇은 각각의 특성에 맞는 감속기를 필요로 하며 이는 감속기 시장의 다양성과 기술적 요구 사항을 더욱 복잡하게 만듭니다.


글로벌 로봇용 정밀 감속기 시장은 최근 몇 년간 상당한 성장을 경험하고 있으며 이는 로봇 산업의 전반적인 확장과 밀접하게 연관되어 있습니 특히, 중국은 이 시장에서 두드러진 성장을 보이는 주요 국가로 자리잡았습니다. 로봇 산업의 글로벌 허브로서의 역할을 강화하고 있는 중국은, 2021년에만 약 93만 대의 로봇용 정밀 감속기를 판매했으며 향후 몇 년간 이 수치는 더욱 증가하여 2028년에는 157만 대에 달할 것으로 전망됩니다. 이는 중국이 로봇용 정밀 감속기 시장에서 차지하는 비중이 점점 커지고 있음을 나타냅니다.


북미, 유럽, 일본과 같은 다른 주요 시장들 역시 로봇 자동화에 대한 투자 증가와 함께 성장세를 보일 것으로 기대됩니다. 이 지역들에서는 제조업 뿐만 아니라 서비스업, 의료, 물류 등 다양한 분야에서 로봇 기술의 적용이 확대되고 있으며 이는 로봇용 정밀 감속기의 수요 증가로 이어지고 있습니다. 이처럼 글로벌 로봇용 정밀 감속기 시장은 다양한 산업 분야에서의 로봇 기술 적용 확대와 함께 지속적인 성장이 예상되며 특히 중국을 포함한 아시아 지역의 성장이 전체 시장 확대에 큰 기여를 할 것으로 전망됩니다.




2. 시장 성장을 위한 주요 요인



로봇 자동화의 도입이 확대되고 있는 이유는 다양한 산업 분야에서 생산성과 효율성을 대폭 향상시킬 수 있는 잠재력을 지니고 있기 때문입니다. 제조업 분야에서는 로봇을 활용해 정밀 조립, 품질 검사, 포장 등의 작업을 자동화함으로써, 인간의 손으로는 달성하기 어려운 높은 정밀도와 일관성을 달성하고 있습니다. 이러한 자동화는 생산 과정의 효율성을 증대시키며 생산 속도를 가속화하고, 제품의 품질을 일정하게 유지할 수 있도록 도와줍니다.


의료 분야에서는 수술 로봇의 도입으로 더욱 정밀하고 안전한 수술이 가능해지고 있습니다. 수술 로봇은 인간의 손을 대신하여 매우 정밀한 수술 동작을 수행할 수 있으며 이는 수술의 정확성을 높이고 환자의 회복 시간을 단축시키는 등의 이점을 제공합니다. 또한, 로봇을 이용한 원격 수술은 지리적 제약을 극복하고 더 많은 환자들에게 고품질의 의료 서비스를 제공할 수 있는 가능성을 열어줍니다.


물류 분야에서는 자동화된 창고 관리 시스템과 배송 로봇을 통해 물류 처리의 속도와 정확성을 크게 개선하고 있습니다. 이러한 시스템과 로봇은 상품의 입고, 보관, 분류, 배송 등의 과정을 자동화하여 물류 센터의 운영 효율성을 극대화합니다. 이는 물류 비용의 절감은 물론, 고객 서비스의 질을 향상시키는 데에도 기여합니다.


이처럼 로봇 자동화는 제조, 의료, 물류 등 다양한 분야에서 혁신적인 변화를 이끌어내고 있으며 이는 앞으로도 계속해서 산업 전반에 걸쳐 확대될 것으로 예상됩니다. 로봇 기술의 지속적인 발전은 새로운 적용 분야의 발굴과 기존 분야에서의 자동화 수준 향상을 가능하게 하며 이는 전 세계 산업의 경쟁력 강화와 성장을 촉진할 것입니다. 그리고 이러한 로봇 산업의 성장을 뒷받침하는 핵심 요소 중 하나가 바로 정밀 감속기 기술의 발전입니다. 


정밀 감속기는 로봇의 움직임을 정밀하게 제어할 수 있게 해주며 높은 정밀도와 토크 용량, 안정성을 제공함으로써 로봇의 성능 향상에 결정적인 역할을 하고 있습니다. 특히, 로봇의 움직임을 부드럽고 정확하게 제어할 수 있어야 하는 작업에서 정밀 감속기의 중요성은 더욱 부각됩니다.



각국 정부의 정책 지원도 로봇 산업의 발전에 큰 기여를 하고 있습니다. 정부는 로봇 산업의 육성을 위해 연구 개발 지원, 인재 양성 프로그램, 자금 지원, 규제 완화 등 다양한 정책을 시행하고 있습니다. 이러한 정책들은 로봇 기술의 연구 개발을 촉진하고, 산업 생태계를 조성하며 로봇 산업의 글로벌 경쟁력을 강화하는 데 기여하고 있습니다.


로봇용 정밀 감속기 시장은 미래에도 지속적인 성장세를 유지할 것으로 전망됩니다. 이러한 성장의 원동력은 기술 경쟁력의 확보, 해외 시장으로의 진출 확대, 그리고 새로운 응용 분야의 발굴에 있습니다. 기술적 우위를 확보한 기업들은 시장에서 경쟁력을 갖추게 되며 이는 국제 시장에서의 성공적인 진출로 이어질 수 있습니다. 새로운 응용 분야를 개척함으로써 로봇용 정밀 감속기의 수요를 더욱 증가시킬 수 있습니다.


로봇 산업은 특정 부품이나 기술이 중심적인 역할을 수행합니다. 이들 중에서도 감속기는 로봇의 반복성, 정밀성, 자유도와 같은 핵심 특성을 결정짓는 매우 중요한 부품입니다. 부품 제조업체는 고도의 생산 기술을 개발하여 이러한 부품들을 로봇 제조업체에 공급하며 부품의 품질과 정확도는 직접적으로 로봇의 성능에 영향을 미칩니다.


산업용 로봇의 경우, 주로 자동차 제조 및 전기전자 제품 조립 분야에서 활발히 활용되고 있습니다. 자동차 제조 공장에서는 용접, 도장, 조립 등의 작업에 로봇이 사용되며 이 과정에서 정밀 감속기의 역할은 매우 중요합니다. 전기전자 분야에서도 부품의 정밀한 조립이나 제품의 포장 및 배송 과정에서 로봇이 필수적으로 사용되고 있습니다. 이러한 산업 분야에서 로봇의 사용이 확대됨에 따라 정밀 감속기에 대한 수요도 증가하고 있습니다.


협동 로봇은 사람과 로봇이 함께 작업하는 환경에서 중요한 역할을 하며 이들 로봇은 작업자의 안전을 보장하고 협력을 통해 생산성을 향상시키는데 기여합니다. 협동 로봇의 확산은 로봇용 정밀 감속기 시장에 새로운 기회를 제공할 것으로 기대됩니다. 국내 로봇 산업에 대기업들이 참여하는 것은 산업의 발전에 긍정적인 영향을 미칠 것입니다. 이와 같은 기업들이 로봇 시장에 진출함으로써, 이들 기업의 자본과 연구 개발 역량을 바탕으로 국내 로봇 산업의 기술 발전과 성장을 가속화할 수 있습니다. 이러한 대기업의 참여는 로봇 제품의 품질 향상과 가격 경쟁력 강화에도 기여할 것으로 기대됩니다.


인휠 타입의 구동부 적용 예시

(AGV 구동 바퀴에 인휠타입으로 적용한 BSR 135 019 모델 예시)



3. 감속기의 역할



감속기는 산업용 로봇과 기계 장치에서 핵심적인 역할을 수행하는 장치로 모터가 발생시키는 높은 회전 속도를 늦추어 주고, 그 대신 회전력, 즉 토크를 증가시켜 줍니다. 이러한 기능을 통해 로봇의 관절이나 기타 기계적 장치들이 저속에서도 높은 힘을 발휘할 수 있도록 돕습니다. 감속기는 로봇이나 중장비가 정밀하고 효율적인 동작을 수행할 수 있게 하며 다양한 산업 분야에서 필수적인 부품으로 활용됩니다. 시장에는 다양한 종류의 감속기가 존재하며 각기 다른 특성과 성능을 가지고 있습니다. 이는 대형 중장비와 로봇의 구체적인 용도와 요구 사항에 따라 적합한 감속기를 선택하여 사용할 수 있음을 의미합니다. 


모터 자체는 높은 회전 속도를 제공할 수 있지만, 대부분의 로봇이나 기계 장치는 높은 토크를 저속에서 필요로 합니다. 감속기는 이러한 요구 사항을 충족시키기 위해 모터의 회전 속도를 저하시키는 동시에 토크를 증폭시키는 역할을 합니다. 이 과정을 통해 로봇의 관절이나 기계 장치는 더 많은 힘을 가지고 원하는 동작을 정밀하게 수행할 수 있게 됩니다.


 

(BSR을 적용하면 모터 부피를 70%까지 줄일 수 있다)



4. 감속기의 종류별 특징



감속기는 로봇과 중장비 등 다양한 기계 장치에서 필수적인 부품으로 모터의 회전 속도를 줄이고 토크를 증가시켜 원하는 작업을 수행할 수 있게 합니다. 유성기어 감속기는 주로 대형 중장비에서 사용되며 뛰어난 동력 전달 효율이 특징입니다. 이 감속기는 여러 개의 유성기어가 중앙의 선회축을 중심으로 회전하면서 동력을 전달하는 방식으로 작동합니다. 높은 토크와 효율을 필요로 하는 응용 분야에서 선호되며 정밀도보다는 효율과 내구성이 중요한 작업에 주로 적용됩니다.


사이클로이드 드라이브는 로봇의 하단 관절 등에서 주로 사용되며 사이클로이드 판과 롤러 핀을 이용한 독특한 동작 원리를 가지고 있습니다. 이 감속기는 높은 동력 전달 효율과 함께 충격에 강하고 내구성이 뛰어난 것이 특징입니다. 높은 정밀도를 제공하므로 정밀한 위치 제어가 필요한 응용 분야에 적합합니다.


이처럼 각각의 감속기는 고유의 특성과 장점을 가지고 있으며 이를 기반으로 로봇이나 기계 장치의 특정 요구 사항에 맞게 선택되어 사용됩니다. 로봇의 다양한 동작과 기능을 가능하게 하는 감속기의 선택은 로봇 설계와 성능에 큰 영향을 미치므로 적용 분야와 요구 성능을 고려하여 최적의 감속기를 선택하는 것이 중요합니다.



6. 감속기의 제작 난이도



로봇용 감속기 제작의 난이도는 상당히 높습니다. 이 장치는 모터의 빠른 회전 속도를 줄이고, 그에 따라 토크를 증가시켜 정밀한 움직임을 가능하게 하는 역할을 합니다. 감속기 내부에서는 외기어와 내기어 사이의 매우 정밀한 간격 조정을 통해 운동이 이루어져야 하며 이는 고도의 정밀 가공 기술을 필요로 합니다. 이 과정에서 발생할 수 있는 아주 미세한 오차조차도 로봇의 성능에 큰 영향을 미칠 수 있어, 제작 과정은 매우 엄격한 품질 관리 하에 이루어져야 합니다. 높은 정밀도를 달성하기 위해서는 특수 가공기와 고급 기술이 필수적이며 이러한 요구 사항을 충족시키기 위해 감속기 제조업체들은 고가의 장비와 숙련된 전문가를 보유하고 있어야 하며 이는 제작 비용을 상승시키는 주요 요인 중 하나입니다.


로봇용 감속기는 높은 내구성과 안정성을 유지하면서도 정밀한 동작을 보장해야 합니다. 이를 위해 고강도 재료의 선택, 특수 코팅 공정의 적용 등이 필요하며 로봇용 감속기의 제작과 유지보수가 어렵고 비용이 많이 드는 작업이긴 하지만, 이는 정밀한 로봇 시스템의 구현을 위해 필수적인 과정입니다. 로봇 기술의 발전과 함께 감속기 제조 기술의 혁신도 지속되고 있으며 이는 장기적으로 제작 비용 절감과 효율성 향상으로 이어질 것입니다. 로봇용 감속기는 로봇 산업에서 중추적인 역할을 하며 그 중요성은 앞으로도 계속될 것입니다.




7. 국산 기술의 집약체 BSR



본시스템즈의 BSR 감속기는 고성능과 정밀도를 요구하는 다양한 산업 분야에서 사용되는 정밀 감속기입니다. BSR 감속기는 특히 로봇, 자동화 장비, 정밀 기계 등의 분야에서 그 우수성을 발휘하며 본시스템즈의 첨단 기술력과 오랜 경험이 집약된 제품입니다.


BSR 감속기의 주요 특징은 높은 정밀도와 우수한 토크 용량, 그리고 뛰어난 내구성입니다. 이 감속기는 복잡한 기계 장치에서 요구되는 정밀한 동작 제어와 높은 부하 조건에서도 안정적인 성능을 제공합니다. 또한, BSR 감속기는 강력한 토크 전달 능력을 갖추고 있어, 작은 크기에도 불구하고 높은 성능을 발휘합니다. 제작 과정에서 첨단 가공 기술과 엄격한 품질 관리 시스템을 적용합니다. 이를 통해 각각의 감속기가 최적의 성능을 내도록 보장하며 고객의 다양한 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다. 제품의 설계부터 제조, 검사에 이르기까지 모든 과정은 최고 수준의 기준에 따라 이루어집니다.


BSR 감속기는 사용자의 특정 응용 분야에 맞게 다양한 사양과 모델로 제공되며 고객 맞춤형 솔루션을 제공하기 위한 본시스템즈의 노력이 반영된 제품입니다. 본시스템즈는 고객의 성공적인 프로젝트 수행을 지원하기 위해 기술적인 상담부터 제품의 설치, 유지보수에 이르기까지 포괄적인 서비스를 제공합니다. BSR 감속기를 통해 본시스템즈는 현대 산업의 다양한 요구를 충족시키고, 고객에게 최고의 가치를 제공하고자 합니다. 본시스템즈의 BSR 감속기는 고성능, 고정밀, 고내구성을 기반으로 한 제품으로서 귀하의 프로젝트에 최적의 솔루션을 제공할 것입니다. 

(BSR 시리즈 더 알아보기)